Re: [请教] 尺寸公差和几何公差

楼主: senga (Apris)   2018-10-25 15:23:51
底下讨论若有错误处再请不吝指教。
※ 引述《choral (..)》之铭言:
: ※ 引述《senga (Apris)》之铭言:
: : 感谢c大说明,前文问的人应该是小弟我。目前研读也是相同规范,也使用好一段时
间?
: : 。
: : 针对c大的内容再解释一下自己的问题,希望能有更详细的说明讨论。
: : 关于同心度,目前理解是使用derived median point来做计算(检验)。量测单一个截

: : 时候,只会有一个点,但量测一个圆柱的时候,同心度(同轴度)并不会是一条真正的

: : ,而是多个点来评估。
: : 举例来说,如果是一条很长的水管,那使用同心度的时候,水管的每一个截圆的圆心

: : 来评估的对象,会随着水管形状变化而有不同中心位置。
: : 但使用位置度的时候,应该是考虑这个水管的minimum circumscribed大小,也就是
类?
: : 环规,这个环规要能够又长又大,直到能够同时包覆整条水管,而后再使用这个环规

: : 心当作位置度的计算依据。
: 以CMM的操作来说,在要量的柱体上均匀布上N个点,用这N个点算出一个拟合的圆柱体

: 并用这个圆柱体的轴心当作同轴度的量测特征。
小弟再翻了一次Y14.5第七章的部分,基本上同心度很清楚的定义要管控的是median poin
t,甚至不需要是圆形的特征。[7.6.1,(d)]
[7.6.4]
Concentriciry is that condition where the median points of all diametrically o
pposed elements of a surface of revolution (or the median points of correspond
ingly located elements of two or more radially disposed features) are congruen
t with a datum axis (or center point).
因此在三次元上,不会是使用多点来拟合出一个圆柱(associated geometry),并使用该
圆柱的轴心来计算。
事实上,这是属于位置度的计算。在依据不同需求(算法)拟合出圆柱之后,顶多就是一
条轴线或两个端点,与同心度所要求的不同。
当然,三次元内也有同心度的功能,但目前还没深入研究是如何计算的。
: 在检具上的设计,则无法如此操作
: (有兴趣看检具/量规设计的可以参阅ASME Y14.43
: Dimensioning and Tolerancing Principles for Gages and Fixtures)
14.43尚未详阅,但这规范在设计检具的主要概念,是确保功能上没有问题。因此里面其
实更多的是使用位置度,也就是必须考量孔或轴的材料状态(MMC,LMC)。
: 因此替代方案为选取数个圆截面,看哪个圆截面圆心超过公差带
: (截面数和量的位置看各家厂商订的量测标准为何,
: 以及根据工件的功能和精度需求互相讨论出量测手法/检具)
: 由于环规在我工作环境中不常用到 所以我就不是很清楚它怎么用了
这边提到的圆截面,其实和上面所说的median point反而较为接近...用每个截面的圆心
来做计算。
(环规其实就是实体的拟合圆柱,但是是考虑组装状态的minimum circumscribed)
c大可能曾经也听过,运用同心度来做检验其实是较费时费力的检验方式,因为它并不是
用表面的点资料来做计算,而是要使用median point. 所以如果要用检具要验证同心度的
话,大概会需要对向挂两支量表(或同时多支量表),并和基准做确认。
: : 这是目前小弟的理解。前阵子拜访锻造厂商时,厂商斩钉截铁的说同心度对他们而言

: : 好,但他们自己也无法解释为什么。我目前也对同心度的实际应用不甚了解。
: 根据我之前叙述的同轴度的检验方式,把一个很长的同轴工件,
: 切分成数个截面检测同心度,会比较经济实惠。
: : 公司内对于需要组配的同轴特征,大部分也是使用位置度做管控(不过德国的同事喜
欢?
: : 同心度…)
: : 希望c大或其他大大能再一起讨论。
[7.6.4.2.2]
https://i.imgur.com/zsu1f3R.jpg
从上图来看的话,大概可以看出一些同心度与位置度的不同。
对同心度而言,任意直径上的相对元素所建构的中点(the midpoints of some of the di
ametrically opposed elements)都必须落在黄色0.4直径范围内;但当外型有变异的时候
,图中24.5的中心向左偏离了0.05 (0.5直径变异/2-0.2公差带半径),因此同心度是NG的

但在位置度的部分,蓝色圆柱需要计算最小外接(mnimum circumscribed)以确保组配状态
,因此拟合出来的圆心刚好会落在黄色的边界上,故位置度PASS.
: 同轴基本上"习惯"都是用同心/同轴度,上述状况用位置度有一样的作用,
: 不过位置度一般来说,会加上离基准特征的距离,当做理想位置。
: 同心度则不用~
从上述的讨论,小弟觉得若工件有组配需求,直接标注位置度还是较为贴切。如果是锻铸
件,则同心度可以稍微允许材料流动及变异的不对称性…后加工再使用位置都度管控。
(位置度应用在同轴特征时,标准值为零)
: : 另外,也好奇目前各位在谈到检验的时候,是否有使用不同的算法来计算圆的大小

: : 是都用软件内的默认值?
: CMM的设定有最大圆/最小圆/最小平方圆/算数平均圆...etc,看不同软件的设定
: 这个也得看各家厂商的规范来设定 case by case.
: 大概是这样~
其实我们公司近期在推行依据轴孔配的检验方式。因为以往不管是尺寸或是位置度,基本
上目前遇过的三次元(蔡司、三丰、海克士康旗下PCDMIS)都是使用默认的最小平方法来拟
合圆柱,甚至位置度还可以选择提供圆柱中心的结果(通常两端点会最差)
结果发生数据都进了,但实际组配有问题的情况。如果一开始没有使用正确的资讯,那其
实要调机改善也没有太大的意义。
以上一些浅见分享。
作者: choral   2018-10-25 16:31:00
s大是对的,我刚刚去实测Calypso,PC-DMIS,才发现我把CADmodel拟合和建立特征这两件事搞混了,以及我对同心度的认知有误,感谢指正!如果在基准座标系尚未拟合的情况下,datum axis就得用拟合出的圆柱体的轴线当基准特征。刚才想到的补充。
楼主: senga (Apris)   2018-10-25 23:56:00
期待c大其他分享!希望大家都能获益~今天访厂看到一些设备商提供的海报(ISO),仔细看看其实大部分的同心或同轴度,并没有像Y14.5写的这样详细,建议有想要了解的朋友一定要仔细去看标准。

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